CN115212994A - 一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法，涉及磨煤机领域，本发明包括内层和外层，内层，内层质量组分为：碳化硅陶瓷颗粒45‑50份，氮化硅陶瓷颗粒45‑60份，刚玉15‑17份和粘结剂6‑10份；外层的质量组分为：石墨粉5‑12份，钨铁合金9‑11份，钛铁粉2‑6份，钼9‑12份，锰8‑13份铬7‑9份和硅4‑8份，本发明通过氧化锆陶瓷颗粒加入，使得辊套耐磨性能大幅度提高；刚玉具备了陶瓷材料所具备的基本性能，氧化铝陶瓷的弹性模量和硬度高，使得辊套化学稳定性好，具有耐热、耐腐蚀、耐磨损和质量小等特点，通过石墨粉、钨铁合金、钛铁粉、钼、锰、铬和硅等元素的添加，大大增加了外层碳化物的体积分数，从而使材料的硬度、耐磨性明显升高，延长辊套的的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及磨煤机领域，具体为一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法。
背景技术
磨煤机是煤粉炉的重要辅助设备，能够将煤块破碎并磨制成煤粉。中速磨煤机是指工作转速为50-300r/min的磨煤机，属于锅炉煤粉备料加工专业设备。常见的中速磨煤机包括平盘磨煤机、碗式磨煤机、E型磨煤机和辊式磨煤机。
传统的辊式磨煤机磨辊辊套易磨损，使用寿命短，当更换磨辊辊套时会使生产中断，影响生产效率和生产成本。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法，以解决磨辊套易磨损，使用寿命低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，包括内层和外层，所述内层，所述内层质量组分为：碳化硅陶瓷颗粒45-50份，氮化硅陶瓷颗粒45-60份，刚玉15-17份和粘结剂6-10份；所述外层的质量组分为：石墨粉5-12份，钨铁合金9-11份，钛铁粉2-6份，钼9-12份，锰8-13份铬7-9份和硅4-8份。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1：按质量份计，称取碳化硅陶瓷颗粒45-50份，氮化硅陶瓷颗粒45-60份，刚玉15-17份和粘结剂6-10份，放入容器中混合均匀后得到混合物料A；
步骤2：按质量份计，石墨粉5-12份，钨铁合金9-11份，钛铁粉2-6份，钼9-12份，锰8-13份铬7-9份和硅4-8份，放入容器中混合均匀后得到混合物料B
步骤3：将混合物料A和混合料B取出，装入容器中，分别利用中频感应电炉进行熔炼，得到钢水A和钢水B
步骤4：将步骤2中的熔炼的钢水A倒入模具中成型，制得内层；
步骤5：将辊套胚体转运至浇模中，浇模的内壁与胚体的外壁具有一定的间隙，将钢水B浇至间隙中，得到外层，冷却后即得到高耐磨辊套胚体；
步骤6：将高耐磨辊套胚体取出后进行去应力退火，回火温度控制在445-600℃之间，并保温90-150min，然后空冷至室温，进行粗加工打磨。
步骤7:再高耐磨辊套胚体投入至中频感应电炉中进行进行2-3小时，接着进行盐浴温淬火处理，盐浴时间为2-4小时，冷却至室温后进行精加工抛光即得到高耐磨金属陶瓷复合辊套。
进一步的，所述外层与内层的厚度比例为1：2-1：2.5。
通过采用上述技术方案，有效的节省耐磨材料的成本,增加了辊套的韧性，能够获得综合性能良好的辊套。
进一步的，所述外层钢水出炉温度为1550-1580℃，浇注温度为1230-1350℃。
通过采用上述技术方案，使得外层的钢水流动性更强，使得辊套致密。
进一步的，所述内层钢水的出炉温度为1580-1600℃，浇注温度为1260-1420℃。
通过采用上述技术方案，使得内层内元素之间产生有效的冶金结合，无孔洞、开裂现象。
进一步的，所述氧化锆陶瓷颗粒的粒度为5-8mm，碳化硅陶瓷颗粒的粒度为4-6mm，氮化硅陶瓷颗粒的粒度为5-7mm。
通过采用上述技术方案，将元素的粒度进行精准控制，便于物质之间相互融合扩散，提高了辊套的强度。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：本发明通过氧化锆陶瓷颗粒加入，使得辊套耐磨性能大幅度提高；刚玉具备了陶瓷材料所具备的基本性能，氧化铝陶瓷的弹性模量和硬度高，使得辊套化学稳定性好，具有耐热、耐腐蚀、耐磨损和质量小等特点，通过石墨粉、钨铁合金、钛铁粉、钼、锰、铬和硅等元素的添加，大大增加了外层碳化物的体积分数，从而使材料的硬度、耐磨性明显升高，延长辊套的的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、内层；2、外层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
实施例1：
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，如图1所示，包括内层1和外层2，所述内层1，所述内层1质量组分为：碳化硅陶瓷颗粒50份，氮化硅陶瓷颗粒60份，刚玉17份和粘结剂10份；所述外层2的质量组分为：石墨粉5份，钨铁合金9份，钛铁粉6份，钼9份，锰8份，铬9份和硅8份。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1：按质量份计，称取碳化硅陶瓷颗粒50份，氮化硅陶瓷颗粒60份，刚玉17份和粘结剂10份，放入容器中混合均匀后得到混合物料A；
步骤2：按质量份计，石墨粉5份，钨铁合金9份，钛铁粉6份，钼9份，锰8份，铬9份和硅8份，放入容器中混合均匀后得到混合物料B
步骤3：将混合物料A和混合料B取出，装入容器中，分别利用中频感应电炉进行熔炼，得到钢水A和钢水B
步骤4：将步骤2中的熔炼的钢水A倒入模具中成型，制得内层1；
步骤5：将辊套胚体转运至浇模中，浇模的内壁与胚体的外壁具有一定的间隙，将钢水B浇至间隙中，得到外层2，冷却后即得到高耐磨辊套胚体；
步骤6：将高耐磨辊套胚体取出后进行去应力退火，回火温度控制在600℃之间，并保温150min，然后空冷至室温，进行粗加工打磨。
步骤7:再高耐磨辊套胚体投入至中频感应电炉中进行进行2小时，接着进行盐浴温淬火处理，盐浴时间为4小时，冷却至室温后进行精加工抛光即得到高耐磨金属陶瓷复合辊套。
参阅图1，在上述实施例中，所述外层2与内层1的厚度比例为1：2.5，有效的节省耐磨材料的成本,增加了辊套的韧性，能够获得综合性能良好的辊套。
参阅图1，在上述实施例中，所述外层2钢水出炉温度为1550℃，浇注温度为1350℃，使得外层2的钢水流动性更强，使得辊套致密。
参阅图1，在上述实施例中，所述氧化锆陶瓷颗粒的粒度为5mm，碳化硅陶瓷颗粒的粒度为4mm，氮化硅陶瓷颗粒的粒度为5mm，将元素的粒度进行精准控制，便于物质之间相互融合扩散，提高了辊套的强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，包括内层（1）和外层（2），其特征在于：所述内层（1），所述内层（1）质量组分为：碳化硅陶瓷颗粒45-50份，氮化硅陶瓷颗粒45-60份，刚玉15-17份和粘结剂6-10份；所述外层（2）的质量组分为：石墨粉5-12份，钨铁合金9-11份，钛铁粉2-6份，钼9-12份，锰8-13份 铬7-9份和硅4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1：按质量份计，称取碳化硅陶瓷颗粒45-50份，氮化硅陶瓷颗粒45-60份，刚玉15-17份和粘结剂6-10份，放入容器中混合均匀后得到混合物料A；
步骤2：按质量份计，石墨粉5-12份，钨铁合金9-11份，钛铁粉2-6份，钼9-12份，锰8-13份 铬7-9份和硅4-8份，放入容器中混合均匀后得到混合物料B；
步骤3：将混合物料A和混合料B取出，装入容器中，分别利用中频感应电炉进行熔炼，得到钢水A和钢水B；
步骤4：将步骤2中的熔炼的钢水A倒入模具中成型，制得内层；
步骤5：将辊套胚体转运至浇模中，浇模的内壁与胚体的外壁具有一定的间隙，将钢水B浇至间隙中，得到外层，冷却后即得到高耐磨辊套胚体；
步骤6：将高耐磨辊套胚体取出后进行去应力退火，回火温度控制在445-600℃之间，并保温90-150min，然后空冷至室温，进行粗加工打磨；
步骤7:再高耐磨辊套胚体投入至中频感应电炉中进行2-3小时，接着进行盐浴温淬火处理，盐浴时间为2-4小时，冷却至室温后进行精加工抛光即得到高耐磨金属陶瓷复合辊套。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其特征在于：所述外层（2）与内层（1）的厚度比例为1：2-1：2.5。
4.根据权利要求2所述的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其特征在于：所述外层（2）钢水出炉温度为1550-1580℃，浇注温度为1230-1350℃。
5.根据权利要求2所述的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法，其特征在于：所述内层（1）钢水的出炉温度为1580-1600℃，浇注温度为1260-1420℃。
6.根据权利要求2所述的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，其特征在于：所述氧化锆陶瓷颗粒的粒度为5-8mm，碳化硅陶瓷颗粒的粒度为4-6mm，氮化硅陶瓷颗粒的粒度为5-7mm。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1425653A (en) * | 1972-03-10 | 1976-02-18 | Vreyen P | Method of producing grinding elements |
| CN1347463A (zh) * | 1999-04-22 | 2002-05-01 | 苏萨－维芬R.&.E维恩伯格钢铁厂股份公司 | 用于带辊套部件的不定辊的铸材及其制备方法 |
| CN105543639A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 河北津西钢铁集团大方重工科技有限公司 | 离心陶瓷复合立磨辊套及其制造方法 |
| CN107150111A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-12 | 昆明理工大学 | 一种离心铸造制备耐磨挤压辊辊套的工艺方法 |
| CN108277436A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-13 | 东北大学 | 一种高韧性耐磨双金属复合辊套及制备方法 |
| CN108342657A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-31 | 东北大学 | 一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法 |
| CN207715537U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-10 | 北京兰杰普润特商用机器厂 | 一种高寿命耐磨胶辊 |
| CN108745491A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 湖北秦鸿新材料股份有限公司 | 一种磨煤机高耐磨辊套及其制备方法 |
| CN109014192A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 东北大学 | 优化粒径陶瓷增强金属基复合材料及其制备方法和应用 |
| CN111621721A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-09-04 | 东北大学 | 一种高锰高碳可焊金属陶瓷块及其增强的辊套和制备方法 |
| CN211423159U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-09-04 | 扬州科鑫冶金设备有限公司 | 一种耐磨辊套 |
-
2022
- 2022-06-12 CN CN202210657886.1A patent/CN115212994A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1425653A (en) * | 1972-03-10 | 1976-02-18 | Vreyen P | Method of producing grinding elements |
| CN1347463A (zh) * | 1999-04-22 | 2002-05-01 | 苏萨－维芬R.&.E维恩伯格钢铁厂股份公司 | 用于带辊套部件的不定辊的铸材及其制备方法 |
| CN105543639A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 河北津西钢铁集团大方重工科技有限公司 | 离心陶瓷复合立磨辊套及其制造方法 |
| CN107150111A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-12 | 昆明理工大学 | 一种离心铸造制备耐磨挤压辊辊套的工艺方法 |
| CN207715537U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-10 | 北京兰杰普润特商用机器厂 | 一种高寿命耐磨胶辊 |
| CN108277436A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-13 | 东北大学 | 一种高韧性耐磨双金属复合辊套及制备方法 |
| CN108342657A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-31 | 东北大学 | 一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法 |
| CN108745491A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 湖北秦鸿新材料股份有限公司 | 一种磨煤机高耐磨辊套及其制备方法 |
| CN109014192A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 东北大学 | 优化粒径陶瓷增强金属基复合材料及其制备方法和应用 |
| CN211423159U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-09-04 | 扬州科鑫冶金设备有限公司 | 一种耐磨辊套 |
| CN111621721A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-09-04 | 东北大学 | 一种高锰高碳可焊金属陶瓷块及其增强的辊套和制备方法 |
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